LAPORAN BIODAS : DIFUSI DAN OSMOSIS

LAPORAN PRAKTIKUM

BIOLOGI DASAR

DIFUSI DAN OSMOSIS

Nama : Desy Putri Islamiyah

NIM: 140210103044

Kelas: A Reguler Biologi

Kelompok: 5

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JEMBER

2014

I. JUDUL

DIFUSI DAN OSMOSIS

II.  TUJUAN

Untuk memahami permasalahan yang terjadi dalam percobaan mengenai difusi dan osmosis.

III.                        DASAR TEORI

Ada tiga macam gerakan ion atau molekul zat untuk melewati membran plasma yaitu difusi, osmosis dan transpor aktif. Pergerakan molekul-molekul zat secara difusi dan osmosis tidak memerlukan energi sehingga disebut transpor pasif sedangkan transpor aktif memerlukan energi untuk pergerakannya (Sulistyowati, 2010:8).

1.      Difusi

Difusi merupakan suatu proses penyebaran molekul-molekul suatu zat yang ditimbulkan oleh suatu gaya yang identik dengan energi kinetik. Gas, zat cair dan zat padat molekul-molekulnya ada kecenderungan untuk menyebar ke segala arah sampai mencapai konentrasi yang sama (TIM DOSEN PEMBINA, 2014:17).

Difusi terjadi dari ruang yang berkosentrasi lebih tinggi ke ruang yang berkonsentrasi lebih rendah, apabila kedua benda dipisahkan oleh membran permeabel terhadap zat tersebut. Difusi berlangsung menurut konsentrasi dari suatu gradient atau suatu kemiringan. Proses ini pada umumnya terdapat pada sel seperti perembesan oksigen, karbondioksida, glukosa, asam amino dan garam mineral ( Yatim, 1990: 60).

Tiap molekul bergerak secara lurus sampai ia bertabrakan dengan molekul lainnya. Contoh molekul glukosa bertabrakan dengan molekul glukosa yang lainnya,dengan molekul air atau dengan molekul selolusa .Pada setiap tabrakan molekul terpental dan menuju ke arah yang lain, hal inilah yang menyebabkan gerakan acak dari molekul tersebut ( TIM DOSEN PEMBINA, 2014:17).

Kecepatan difusi ditentukan oleh : jumlah zat yang tersedia, kecepatan gerak kinetik dan jumlah celah pada membran sel. Difusi sederhana ini dapat terjadi melalui dua cara:

·         Melalui celah pada lapisan lipid ganda, khususnya jika bahan berdifusi terlarut lipid.

·         Melalui saluran licin pada beberapa protein transpor (Pustakers: 2014(online)

Mekanisme difusi melalui membran dapat berlangsung melalui tiga mekanisme, yaitu difusi sederhana (simple difusion),difusi melalui saluran yang terbentuk oleh protein transmembran (simple difusion by chanel formed), dan difusi difasilitasi (fasiliated difusion).  Difusi sederhana melalui membran berlangsung karena molekul-molekul yang berpindah atau bergerak melalui membran bersifat larut dalam lemak (lipid) sehingga dapat menembus lipid bilayer pada membran secara langsung. Membran sel permeabel terhadap molekul larut lemak seperti hormon steroid, vitamin A, D, E, dan K serta bahan-bahan organik yang larut dalam lemak, Selain itu, memmbran sel juga sangat permeabel terhadap molekul anorganik seperti O,CO2, HO, dan H2O. Beberapa molekul kecil khusus yang terlarut dalam serta ion-ion tertentu, dapat menembus membran melalui saluran atau chanel. Saluran ini terbentuk dari protein transmembran, semacam pori dengan diameter tertentu yang memungkinkan molekul dengan diameter lebih kecil dari diameter pori tersebut dapat melaluinya. Sementara itu, molekul – molekul berukuran besar seperti asam amino, glukosa, dan beberapa garam – garam mineral, tidak dapat menembus membrane secara langsung, tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membran.  Proses masuknya molekul besar yang melibatkan transporter dinamakan difusi difasilitasi (Kimball,1999:35).

Gambar 3.1 Peristiwa difusi

Gambar diatas adalah contoh peristiwa difusi, di sana tidak nampak adanya membran semipermeabel jadi peristiwa tersebut proses difusi bukan osmosis dimana yang pindah adalah partikelnya bukan pelarutnya (jika sebuah larutan), perpindahannya juga dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.

Peristiwa difusi pada tumbuhan sangat penting untuk keseimbangan hidup tumbuhan. Karbon dioksida (CO₂) dan oksigen (O₂) diambil oleh tumbuhan dari udara melalui proses difusi. Pengambilan air dan garam mineral oleh tumbuhan dari dalam tanah, salah satunya melalui proses difusi. Difusi zat dari dalam tanah ke dalam tubuh tumbuhan  disebabkan konsentrasi garam mineral di tanah lebih tinggi daripada di dalam sel. Demikian juga gas CO₂ di udara masuk ke dalam tubuh tumbuhan karena konsentrasi CO₂ di udara lebih tinggi daripada di dalam sel tumbuhan. Sebaliknya, O₂ dapat berdifusi keluar tubuh tumbuhan jika konsentrasi O₂ dalam tubuh tumbuhan lebih tinggi akibat adanya fotosintesis dalam sel (Loveless, 1991: 185).

2.      Osmosis

Osmosis menurut para ahli kimia adalah difusi dari setiap pelarutmelalui suatu selaput yang permeabel secara diferensial. Membran sel yang meloloskan molekul tertentu tetapi menghalangi molekul lain dikatakan permeable secara diferensial.Secara sederhana dapat dikatakan bahwa osmosis adalah difusi melalui selaput/ membran yang permeabel secara diferensial dari suatu tempat yang berkonsentrasi tinggi ke tempat yang berkonsentrasi rendah (TIM DOSEN PEMBINA, 2014:17).

Osmosis merupakan suatu peristiwa perembesan suatu molekul air melintasi membran yang memisahkan dua larutan dengan potensial air yang berbeda. Proses osmosis berlangsung dari larutan hipotonik menuju larutan yang hipertonik atau perpindahan air dari molekul larutan yang potensial airnya tinggi ke potensial yang rendah melalui membran selektif permeabel (semipermeabel). Membran selektif permeabel adalah selaput pemisah yang hanya dapat dilalui oleh air dan molekul-molekul tertentu yang larut di dalamnya. Molekul-molekul yang dapat melewati membran semipermeabel adalah molekul-molekul asam amino, asam lemak dan air, sedangkan molekul zat yang berukuran besar misalnya polisakarida(pati) dan protein tidak dapat melewati membran semipermeabel tersebut tetapi memerlukan protein pembawa atau transporter untuk dapat menembus membran.  Larutan yang memiliki konsentrasi tinggi memiliki tekanan osmosis yang tinggi pula maupun sebaliknya.  Setiap sel hidup merupakan sistem osmosis. Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat (hipertonis) terhadap cairan sel maka air dalam sel akan terisap keluar. Hal itu akan menyebabkan plasma menyusut. Jika air sel terus terisap keluar akan menyebabkan plasma terlepas dari sel-sel dan sel akan mengerut. Sebaliknya jika sel berada dalam larutan hipotonis (lebih encer daripada cairan sel), air dari luar sel akan masuk ke dalam sel sehingga sel mengembang. Contoh peristiwa osmosis adalah kentang yang dimasukkan ke dalam air garam (sulistyowati, 2010:8).

Gambar 3.2 Peristiwa Osmosis

Gambar tersebut adalah contoh dari peristiwa osmosis dimana 2 sel yang masing-masing memiliki membran plasma dan pada gambar tersebut terjadi perbedaan konsentrasi. Konsentrasi gula sebelah kanan lebih tinggi akibatnya volume pelarutnya lebih kecil dibandingkan dengan sel yang sebelah kiri. Akibatnya pelarut dari sel sebelah kanan berpindah ke dalam sel sebelah kiri.

Persamaan osmosis dan difusi:

Osmosis dan difusi merupakan mekanisme nutrien pada waktu transport nutrien melewati membran yang bersifat pasif. Transport pasif memiliki arti bahwa mekanisme transport tersebut tidak melawan gradien konsentrasi sehingga tidak membutuhkan energi untuk melakukan mekanisme ini.

3.      Trasnspor Aktif

Pada sel-sel akar tumbuhan terdapat penumpukan mineral. Artinya, konsentrasi mineral di dalam sel lebih tinggi daripada di luar sel, atau potensial air di luar sel lebih tinggi dibandingkan dengan potensial air di dalam sel. Oleh karena itu, osmosis dari luar sel ke dalam sel tetap berlangsung untuk mencegah plasmolisis. Akan tetapi, keadaan ini menghambat pengambilan mineral dari luar ke dalam sel melalui difusi, terutama karena membran sel memiliki permeabilitas yang sangat rendah. Untuk mengatasi hal tersebut, diperlukan transpor aktif yang melibatkan energi dari ATP agar ion-ion dapat masuk ke dalam sel. ATP adalah molekul pembawa energi di dalam sel (Parjatmo, 1987:87).

Transpor aktif merupakan transpor partikel-partikel melalui membran semipermeabel yang bergerak melawan gradien konsentrasi yang memerlukan energi dalam bentuk ATP. Transpor aktif berjalan dari larutan yang memiliki konsentrasi rendah ke larutan yang memiliki konsentrasi tinggi, sehingga dapat tercapai keseimbangan di dalam sel. Adanya muatan listrik di dalam dan luar sel dapat mempengaruhi proses ini, misalnya ion K⁺, Na⁺ dan CL ^–.

IV.                        METODE PRAKTIKUM

4.1  Alat dan Bahan

4.1.1        Alat

a)      Cawan petri 

b)      Skalpel atau pisau potong

c)      Gelas ukur

4.1.2        Bahan

a)      Kentang atau wortel

b)       Garam dapur halus

c)      Air

4.2  Cara Kerja

Menyiapkan dua buah kentang, mengupasnya dan memotong bentuk kubus, atau bentuk lain yang penting bahan dapat berdiri menumpu salah satu bidang sayatan tanpa bergulir.

Membuat cekungan yang cukup dalam pada sisi sayatan kentang yang menghadap ke atas.

Memasukkan garam dapur halus ke dalam cekungan salah satu kentang sebanyak separuh cekungan, sedangkan yang lain dibiarkan kosong.

Meletakkan kedua kentang tersebut ke dalam cawan petri yang terlebih dahulu telah diisi air yang telah diketahui jumlahnya.

Membiarkan selama kurang lebih tiga puluh menit, kemudian mengadakan pengamatan dan mengukur kembali air dalam cawan petri setelah kentang dikeluarkan.

Mendiskusikan gejala apakah yang terjadi pada kedua kentang tersebut, apakah ada perbedaan? Adakah perbedaan jumlah air dalam kedua cawan petri, mengapa?

 

                V.                        HASIL PENGAMATAN

Kelompok	Bahan		Hasil	Keterangan
1	Wortel	Air + garam	Vm=22ml Vt=19ml	·         Keadaan wortel lembek ·         Garam mencair
2	Wortel	Air + garam	Vm=20ml Vt=19,8ml	·         Wortel lembek ·         Garam mencair
3	Wortel	Air + garam	Vm=20ml Vt=17,4ml	·         Garam dalam wortel mencair ·         Mengalami difusi ·         Wortel mengembang
4	Wortel	Air + garam	Vm=20ml Vt=19ml	·         Garam mencair ·         Wortel mengkerut
5	Kentang	Air + air	V0c=20ml Vt =18ml V0 = 15ml Vt =15ml	·         Keadaan kentang tetap ·         Warna air dalam cawan keruh
6	Kentang	Air + air	V0 c=30ml Vt c=25ml V0 s=5ml Vt s=4,2ml	·         Tidak berubah warna ·         Kentang lembek
7	Kentang	Air + air	V0 c=20ml Vt c=20ml V0 s=15ml Vt s=15ml	·         Kentang keras dan padat ·         Tidak berubah warna
8	Kentang	Air + air	V0 c=20ml Vt c=17ml V0 s=11ml Vt s=11ml	·         Warna jadi kecoklatan

1

1PEMBAHA

.

Gambar 5.1 Kentang hasil pengamatan

             VI.                        PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini kami melakukan percobaan mengenai peristiwa difusi dan osmosis, dimana difusi adalah proses pergerakan acak partikel-pertikel cairan dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah sedangkan osmosis adalah perpindahan pelarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah melalui membran semipermeable. Dalam melaksanakan praktikum ini kami menggunakan sample kentang dan wortel sebagai indikator dan bahan utama untuk mengetahui adanya peristiwa difusi dan osmosis. Dua buah kentang dan dua buah wortel yang sudah dikupas dibentuk seperti kubus  dengan ukuran 2x2 cm yang dimaksudkan agar kentang dan wortel dapat berdiri. Kemudian disayat pada bagian permukaannya yang nantinya akan dibuat cekungan pada masing masing kentang. Cekungan pada kentang diisi dengan air dan cekungan pada wortel diisi dengan garam dapur halus. Setelah itu dua kentang atau dus wortel dimasukkan ke dalam cawan petri yang sudah diisi dengan air dimana volume air dalam cawan petri tersebut sudah diketahui. Untuk meneliti adanya peristiwa difusi dan osmosis , kentang  dan wortel dibiarkan terendam dalam air pada cawan petri tersebut selama kurang lebih 30 menit.

Setelah 30 menit, kedua wortel mengalami beberapa perubahan. Wortel yang terendam air dan cekungannya diberi garam, maka garam tersebut akan larut dalam air karena wortel tersebut mengalami peristiwa osmosis dimana air yang ada dalam cawan petri merembes melalui membran yang dalam hal ini membrannya adalah  wortel, menuju ke larutan garam yang ada dalam cekungan wortel. Wortel bertindak sebagai membran selektif permeabel yang memisahkan dua larutan dengan konsentrasi yang berbeda dimana dia dapat dilalui oleh air dan zat yang larut di dalamnya. Karena proses osmosis berlangsung dari larutan hipotonik menuju larutan yang hipertonik, maka air berpindah dari molekul larutan yang mempunyai potensial air tinggi dimana dalam hal ini yang berperan adalah air di luar kentang  menuju larutan yang potensial airnya rendah yang dalam hal ini adalah larutan garam yang ada dalam kentang. Berdasarkan peristiwa osmosis yang terjadi tersebut, maka air yang ada dalam cawan petri menjadi berkurang karena masuk ke dalam larutan garam di wortel yang berkonsentrasi air rendah.

Sedangkan pada kentang bahwa pada kondisi awal kentang padat atau keras dan setelah 30 menit kemudian kondisi kentang tetap dan warnannya pun tetap yaitu berwarna coklat muda atau dalam kata lain tidak terjadi adanya suatu perubahan pada kondisi kentang dan warna kentang. Selain itu volumenya juga tidak mengalami banyak perubahan, karena larutan dan kandungan air yang ada pada kentang sama-sama hipotonik, sehingga struktur kentang tetap keras dan volume air sebelum dan sesudah di letakkan pada cawan, tetap. Sesuai dengan teori air pada cawan petri berkurang karena adanya suatu peristiwa. Berdasarkan teori yang ada, peristiwa tersebut dinamakan difusi yaitu suatu proses atau peristiwa yang terjadi karena berpindahnya suatu zat terlarut.

Air selalu bergerak melewati membran ke arah sisi yang mangandung jumlah materi terlarut paling banyak dan kadar air paling sedikit. Dalam percobaan ini, materi terlarut adalah garam. Garam dan air adalah dua dari bahan-bahan kimia yang ada pada kentang. Dalam praktikum tersebut terlihat bahwa proses difusi dan osmosis sangat dipengaruhi oleh suatu konsentrasi zat yang mana dimiliki oleh setiap obyek. Setelah dan sesudah diletakkan ke dalam cawan petri, keadaan wortel dan kentang mengalami perubahan yaitu warna,bentuk dan kondisi kekerasan kentang itu sendiri. Selain itu,volume airnya pun juga ikut berubah.

Luas permukaan kentang dalam hal ini, panjang dan lebar kentang juga mempengaruhi osmosis, semakin tebal kentang atau semakin besar luas permukaan kentang, maka semakin lambat peristiwa osmosis yang terjadi, begitu pula sebaliknya, semakin kecil luas permukaan kentang maka semakin cepat peristiwa osmosis yang terjadi. karena air semakin lama menembus membran semipermeable yaitu kentang itu sendiri. Pemberian garam pada cekungan kentang dimaksudkan untuk membedakan konsentrasi antara larutan di dalam dan di luar membran sehingga peristiwa osmosis dapat terjadi.

          VII.                        PENUTUP

7.1  Kesimpulan

Peristiwa osmosis adalah perpindahan pelarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah melalui membran semipermeabel yang dalam praktikum ini ditunjukkan oleh wortel yang cekungannya diberi garam. Sedangkan peristiwa difusi adalah perpindahan zat terlarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah baik membran ataupun tidak yang dalam praktikum ini ditunjukkan oleh kentang yang cekungannya diberi air. Wortel yang semula berstruktur kaku karena adanya peristiwa osmosis akan berubah menjadi lembek. Hal itu disebabkan karena pelarut dari cawan petri yang hipotonik atau dari luar kentang akan merembes ke dalam kentang yang bersifat hipertonik tersebut. Sedangkan kentang yang awalnya kaku, keadaannya tetap sama, hanya saja volume airnya sedikit berkurang, hal ini karena larutan dan kandungan air yang ada pada kentang sama-sama hipotonik, sehingga struktur kentang tetap keras dan volume air sebelum dan sesudah di letakkan pada cawan tidak banyak mengalami perubahan.

7.2  Saran

Diharapkan dalam mengamati wortel dan kentang dalam cawan petri selama 30 menit, mahasiswa dengan seksama harus teliti dalam mengamati perubahan yang terjadi, serta apabila sudah 30 menit kentang harus langsung diangkat dan diamati perubahan yang terjadi. Juga pada saat mengukur volume diperlukan adanya kewaspadaan atau hati-hati apabila tidak air akan tumpah sehingga volume akan berubah.

DAFTAR PUSTAKA

Sulistyowati, Uut. 2010. Biologi. PT. Temprina Media Grafika: Nganjuk.

Tim Dosen Pembina. 2014. Petunjuk Praktikum Biologi Dasar. Jember: Universitas Jember.

Parjatmo,W. 1987. Biologi Umum I. Angkasa Bandung: Bandung.

Kimball. 1983. Biologi Universitas. Jakarta: Erlangga.

Loveless, A.R. 1991. Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan Untuk Daerah Tropik I. Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.

Yatim, Wildan. 1990. Biologi Modern. Tarsito: Bandung.

Pustaker.2014. Pengertian Difusi. http://www.pustakasekolah.com/pengertian-difusi.html#ixzz3H6cT1feV  (25 Oktober 2015)